Análise experimental de balanceamento de rotores pelo método de otimização “Four Run Method Accelerated”

Abstract

O desbalanceamento é uma das principais causas de falha durante a operação de máquinas rotativas. A distribuição desigual de massa na estrutura dos rotores cria pontos pesados que devem ser eliminados por gerarem carga excessiva nos mancais. Para tal, métodos de balanceamento são aplicados como forma de eliminar as assimetrias dos rotores de forma eficiente, minimizando o tempo de parada do maquinário. O Método das Quatro Voltas Acelerado, apresentado por Oliveira (2016), utiliza um procedimento de otimização baseado no método de Monte Carlo para a obtenção do balanceamento com apenas três partidas do rotor, conferindo rapidez e precisão ao processo. O presente trabalho realiza a verificação do sucesso do método através de análises numérica e experimental. O procedimento numérico é feito através de modelagem matemática do rotor rígido com massa desbalanceada e a análise experimental utiliza bancada de testes adaptada para a medição de amplitudes de vibração. Os resultados encontrados, sob diversas condições de distribuição de massa no rotor e escolha da massa de testes, permitem concluir que o balanceamento dos rotores ocorre de forma bem-sucedida após a realização de três acionamentos do rotor. A adoção de massa de testes compatível com o sistema analisado, seu posicionamento em relação ao ponto desbalanceado e a velocidade de operação do rotor são condições essenciais para eliminação do quarto acionamento do rotor, conforme estipulado pelos índices de precisão e confiabilidade estabelecidos para o método. São propostas ainda alterações no procedimento de otimização usado, visando a redução de sua exigência computacional com a manutenção da exatidão de balanceamento verificada.